miRNA文献计量分析

王冲，张宏梁，田玲

·调查与研究·

miRNA文献计量分析

王冲，张宏梁，田玲

MicroRNA（miRNA）是一组由动物、植物和病毒基因组所编码的单链小分子 RNA。1993 年，在线虫（C.elegans）体内发现第一个 miRNA，被称为 miRNA lin-4。Lin-4 并不编码蛋白，能以不完全互补的方式与靶 mRNA 的 3’ 端的特定区域相互作用来抑制 mRNA lin-14 的表达，最终导致 lin-14 蛋白质合成的减少，调控着线虫的发育[1]。

miRNA 不具有开放阅读框（ORF），不编码蛋白质，但却参与靶 mRNA 的 3’-UTR 区的剪补配对，使其降解或抑制其表达，从而导致特定基因的沉默，对机体生长、发育及各种疾病尤其是肿瘤的发生和发展具有重要的调节功能[2]。近年来，miRNA 已成为分子生物学、遗传学和临床医学等领域的研究热点，据推测人类约三分之一基因编码的mRNA 受到 miRNA 的负调控[3-4]。对 miRNA 以及其细胞功能，尤其是其对肿瘤的负调控功能，已发展为生物医学的最热门研究领域之一。面对 miRNA 发展进程和广阔市场前景，已经有生物技术或制药公司考虑进行 miRNA 疗法的投入，miRNA 模式已经开辟了医药新天地[5]。

本文从文献计量学的角度，统计分析自 miRNA 出现以来的文献进展情况，为开展 miRNA 研究提供参考。

1　资料来源及方法

1.1资料来源

本研究采用 ISI Web of Knowledge 的 Web of Science引文数据库（包括 Science Citation Index Expanded 和Social Sciences Citation Index）作为检索对象。检索文献的跨度为 1993 – 2010 年 7 月。

1.2检索方法

进入 Web of Science 检索页面，选用 General Search检索方式，在 Topic字段中以“miRNA* or microRNA*”进行检索，Publication year 限定在 1993 – 2010 年。

1.3分析方法

对检索结果选择必要字符保存为文档，将检索结果文档导入 TDA 软件进行数据清理和分析，同时利用 excel 进行统计。

1.4分析内容

分别从 miRNA 研究的发表文章数量、国家、基金资助来源、期刊、作者和关键词方面进行统计分析。

2　WOS数据库 1993–2010 年 miRNA 文献情况分析

2.1文献数量及被引情况分析

在发表文章数量方面，WOS 在统计时段内共收录miRNA 文献 9850 篇。如图 1 所示，1993 年出现首篇关于 miRNA 文章，经过 8 年发展（其中 1998 – 1999 年在该检索式下无文章收录），2001 年论文数达到 20 篇。从2001 年开始，在 miRNA 方面的发文数量逐步增加。2004年之后增加速度明显加快。从图中可以看出对 miRNA 研究的发文量现处于上升期，今后一段时间内仍然是生命科学研究的热点问题之一。

从平均被引频次结合年发表文章数量可以看出，在2000 年后文章平均被引频次达到高峰，说明 miRNA 研究热潮始于 2000 年。参照 miRNA 研究的发展史发现，直到 2000 年在线虫中发现了第二种 miRNA（被称为miRNA let-7）之后，对 miRNA 的研究才逐渐增多起来。到 2010 年 7 月份，最新版本的 miRNA 数据库（miRBase，http://www.mirbase.org/）收录的动物、植物和病毒的 miRNA序列已经达到 14 197 种，分布于植物、动物、单细胞藻类等 70 多个物种之中。

图1　1993 – 2010 年 WOS 数据库收录 miRNA 文献数和平均被引频次年份分布图

2.2发文量国别分析

经过数据清理后，在统计时段内共有 9383 篇文献能识别论文作者所属国家（图 2）。按照第一国别进行分析，其中美国发文量 4404 篇，占全部可统计文献量 46.94％，遥遥领先于其他国家。中国大陆、德国、日本、英国、意大利、法国、加拿大分列二至八位。中国大陆发文量为 852 篇，占全部可统计文献量 9.08％。以上说明，美国目前是研究miRNA 最活跃国家，其他传统型生物学领域研究大国也是这一领域的主要力量。中国在 miRNA 方面的发文量在世界范围内位居第二位，体现了我国在该领域研究的先进地位和较高科研能力，但与美国相比仍存在一定的差距。

图2　1993 – 2010 年 WOS 数据库收录 miRNA 文献所属第一国家分布图

在中国，miRNA 在临床以及市场上的巨大潜力已经逐渐引起国家和社会的广泛关注。2009 年，中国市场监测中心与中国市场研究中心公布了一份关于 2009 – 2010 年中国 miRNA 分析市场现状研究与发展趋势的报告，报告对miRNA 领域的行业现状、发展趋势、市场竞争状况、融资渠道、区域市场分布、行业重点企业等进行了系统分析[6]。

2.3基金资助来源分析

图3　1993 – 2010 年 WOS 数据库收录 miRNA 文献基金资助来源前 8 位分布图

对检索结果中标注基金资助来源的文献进行分析，其中发文量在 50 篇以上的来源有 8 处，从高到低依次是NIH、中国国家自然科学基金委员会（NSFC）、中国国家基础研究计划（973 计划）、NIH 下的国家癌症研究所（NCI）、美国国家科学基金会（NSF）、德国科研资助组织德国研究协会（DFG）、英国慈善基金会 Wellcome Trust、欧盟组织（EU），如图3所示。从以上 8 家基金资助来源所在国家分析看出隶属美国的有三家，中国两家。但是美国三家基金资助来源的发文量为 1026 篇，占总发文量的 10.41％，而我国两家基金资助来源总发文量为 306 篇，仅占总发文量的 3.11％。从侧面反映了我国各资金资助来源如何发挥现有的资源优势弥补缺失，提高 miRNA 研发、转化效率是一个亟待思考和解决的问题。

2.4文献期刊及学科领域情况分析

在统计时段内对刊载 miRNA 文献的期刊统计发现（表 1），期刊中文献数量分布相对均匀。其中累计载文量最多的刊物为Proceedings of the National Acad emy of Sciences of the United States of America（《美国国家科学院院刊》），282 篇，占总文献量 2.86％。载文量排名第二的是Blood，其载文量为 254 篇，占总文献量的 2.58％。载文量居前 10 位的期刊主要集中在基因、生物、癌症等领域，其中国外以 miRNA 在癌症领域的研究为其热点。载文量居前 10 位的学科类别涉及到生物化学和分子生物学、细胞生物学、肿瘤学、遗传学、生物技术和应用微生物学等（表 2）。

2.5文献作者及被引情况分析

经过数据清理后发现，国际上累计 miRNA 发文量超过 50 篇的作者共有 11 位（表 3）。其中超过 100 篇的有2 位，而在 150 篇以上的只有美国 Croce CM 教授 1 位（到 2010 年 7 月 WOS 中收录的总发文量 183 篇）。Croce CM 教授是美国俄亥俄州立大学分子病毒学、免疫学和医学遗传学系主任以及人类肿瘤遗传学计划和遗传研究所所长，是探索 miRNA 在肿瘤发生发展进程中基本作用的领军人物。他在 2002 年 11 月发现最常见的人类白血病—慢性淋巴细胞白血病（CLL），可能是由于缺失 2 个miRNA 造成的。到 2002 年 Croce 的这篇论文已经被引用了 300 多次。鉴于最近十年在 miRNA 的研究领域所发表的论文及其被引用情况，Croce 被评为汤姆森基本科学指标数据库中生物学领域第 7 位热点论文作者。从 1999 年起，Croce 已经发表 4 篇单篇引用超过 500 次，60 篇单篇引用超过 100 次的论文。Croce 在接受Science Watch记者采访中曾强调在 miRNA 研究领域团队合作研究是非常普遍和重要的[7]，这一普遍性和重要性从表 3 所列出作者总发文量和第一作者发文量的差值中也可以得到印证。

表1　1993 – 2010 年 WOS 数据库收录 miRNA 文献载文量前 10 位期刊

表2　1993 – 2010 年 WOS 数据库收录 miRNA 文献涉及的前 10 位学科类别

表3　1993 – 2010 年 WOS 数据库收录 miRNA 文献发文量前 10 名作者分布

2.6文献关键词分析

将检索结果中的关键词进行清理后分析，协同 miRNA出现频率最高的前 14 个关键词见图 4。出现频率最高的是RNA interference（RNAi，RNA干涉），共出现 365 次，其次是 small interfering RNA（siRNA），计 210 次。从 RNAi曲线的走势来看，RNAi与 miRNA 共现的文章数量在2008 年达到高峰，之后发文数量在不断下降。而 biomaker（生物标志物）与 miRNA 共现的文章从 2006 年开始出现至 2010 年 7 月为止，文章数量一直处于上升趋势，2010 年 7 月达到 37 篇。说明 miRNA 在 RNAi 作用研究达到相对成熟的阶段，而 miRNA 作为新的生物标志物，其用于诊断癌症的作用研究已经为该领域研究人员所重视。

图 4 显示 2010 年 WOS 收录进入的文章中与miRNA 共现的 5 个高频关键词是 RNAi、cancer（癌症）、microarray（微阵列技术）、apoptosis（细胞凋亡）、biomarker，说明在这一阶段中，miRNA 在这五个方面的机制研究已引起了研究人员的兴趣，在未来时间内 miRNA 也最有可能在这五个方面的研究中有所突破。

图4　1993 – 2010 年 WOS　数据库收录 miRNA 文献中协同 miRNA 出现的前 14 个关键词分布图

3　结语

通过对 WOS 收录的 miRNA 文献统计分析，可以发现，miRNA 的总发文量目前正处于上升期。美国、日本、英国、德国等科技强国已经开展了这方面的研究。相比较日本、德国、英国而言，我国在 miRNA 研究方面已经形成了自己的优势，但是同美国霸主地位比较仍然存在一定的差距。研究人员之间甚至是国家之间合作是 miRNA 研究的一种必然趋势。因为 miRNA 研究是一项基础性工作，涉及多个学科类别，在该研究中的突破也必将影响更广范围内的多学科领域，这也是为什么 miRNA 能够成为生命科学研究热点的原因所在。正如 Croce 教授所说，miRNA 将是一场革命。未来将会产生基于 miRNA 的药物及许多新颖的诊断和预测分子标记物，治疗方面将存在更广泛的机会；将更好地理解肿瘤、心脏病和其他许多疾病，将能够使用miRNA 或抗 miRNA 参与、改变甚至逆转疾病进程。

参考文献

[1] Wen WR, Li L, Chen WJ. MicroRNA and its applications in medicine. J Mol Diagn Ther, 2010, 1(2):1-4. (in Chinese)温旺荣, 李莉, 陈文景. MicroRNA及其在医学中的应用. 分子诊断与治疗杂志, 2010, 1(2):1-4.

[2] Li L, Wen WR, Zhu QH. Progress in research on microRNA and its testing methods. Lab Med, 2009, 24(4):316-320. (in Chinese)李莉, 温旺荣, 朱晴晖. 微小RNA及其表达水平检测方法的研究进展. 检验医学, 2009, 24(4):316-320.

[3] Harfe BD. MicroRNAs in vertebrate development. Curr Opin Genet Dev, 2005, 15(4):410-415.

[4] Xi Y, Shalgi R, Fodstad O, et a1. Differentially regulated micro-RNAs and actively translated messenger RNA transcripts by tumor suppressor p53 in colon cancer. Clin Cancer Res, 2006, 12(7):2014-2024.

[5] Flanagan N. miRNA Profiling Opens Doors for New Drugs. New York: GEN, (2009-05-15) [2010-7-15]. http://www.genengnews.com/ gen-articles/mirna-profiling-opens-doors-for-new-drugs/2837/.

[6] China Market Monitoring Center. China miRNA industry report in survey and trends, 2009-2010. (2009-03-01) [2010-7-15]. http:// baogao.chinammn.com.cn/cphyyj/1881259.html. (in Chinese)中国市场监测中心. 2009-2010年中国miRNA行业现状监测及发展趋势研究报告. (2009-03-01) [2010-7-15]. http://baogao.chinammn. com.cn/cphyyj/1881259.html.

[7] An interview of Carlo M. Croce from Ohio: a macro perspective of miRNA. Science Focus, 2008(3) [2010-7-15]. http://www.kankan.cn/ superlibtary/FreeArticle.asp?AID=32201. (in Chinese)俄亥俄州立大学Carlo M. Croce访谈: 微RNA的一个宏观视角.科学观察, 2008(3) [2010-7-15]. http://www.kankan.cn/superlibtary/ FreeArticle.asp?AID=32201.

DOI:10.3969/cmba.j.issn.1673-713X.2011.01.015

基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费（1020106）

作者单位：100020 北京协和医学院医学信息研究所

通讯作者：田玲，Email：tianling61@gmail.com

收稿日期：2010-11-02